Вступление

Исходя из планов ведущих энергетических компаний, работающих на территории Калмыкии, до 2022–2024 годов можно ожидать роста до величины порядка 700 МВт, что превратит Калмыкию в уникальную территорию не только в российском, но и, возможно, в мировом масштабе, полностью покрывающей собственные потребности в энергии за счёт ВИЭ и способной поставлять не менее половины вырабатываемой «зелёной» энергии в соседние регионы. В статье рассматриваются возможные последствия развития возобновляемой энергетики для экономики и социальной сферы Калмыкии в целом, а также энергетические и экономические проблемы республики, остающиеся на данный момент нерешёнными.

Динамика развития возобновляемой энергетики в Калмыкии в 2017–2021 годы

В 2017 году мы писали о проблемах развития возобновляемой энергетики Калмыкии [1]. Более детальная информация и анализ по районно-муниципальным образованиям Калмыкии, включая оценку потенциала ВИЭ, предпосылок развития, возможных схем размещения генерирующих мощностей на основе ВИЭ, содержится, в частности, в [2, 3]. За это время в республике многое изменилось.


Карта Республики Калмыкия

В начале октября 2018 года было заключено соглашением между УК «Ветроэнергетика», управляющей Фондом развития ветроэнергетики, учреждённым ПАО «Фортум» и ГК «Роснано», и Республикой Калмыкия, о сотрудничестве, предполагающем строительство в республике в 2018–2021 годах ветроэлектростанций общей мощностью 450 МВт [4].

В марте 2020 года было объявлено о начале строительства в Республике Калмыкия под управлением УК «Ветроэнергетика» двух ветроэлектростанций мощностью по 100 МВт (48 ветротурбин по 4,2 МВт) каждая, всего 200 МВт [5] — Салынской и Целинской ВЭС на северо-западе города Элиста в юго-западной части Калмыкии. В декабре 2020 года было объявлено о запуске обеих станций в эксплуатацию [6].

В апреле 2019 года ГК «Хевел» объявила о начале строительства первых солнечных электростанций в Калмыкии [7] — Малодербетовской и Яшкульской СЭС мощностью по 60 МВт каждая. Первая расположена в Малодербетовском районе на севере, вторая — в Яшкульском районе в центральной части Калмыкии.

В декабре 2019 года было объявлено о введении в эксплуатацию первой очереди Малодербетовской СЭС мощностью 15 МВт и двух очередей Яшкульской СЭС мощностью 33,5 МВт [8]. Таким образом, общая мощность СЭС в Калмыкии достигла почти 50 МВт. Строительство следующих очередей продолжается. Кроме того, в 2022 году «Хевел» планирует построить солнечную электростанцию у аэропорта Элисты мощностью около 50 МВт, что доведёт установленную мощность СЭС в Калмыкии до почти 170 МВт.

Также «Фортум» объявил об инвестировании в проект строительства солнечной электростанции в Калмыкии мощностью 116 МВт [9], которая должна стать крупнейшей солнечной электростанцией в России.

Итого общая установленная мощность генерирующих объектов на основе ВИЭ в Калмыкии достигла 250 МВт (200 МВт ветровой и 50 МВт солнечной генерации), и планы крупнейших компаний, работающих на рынке возобновляемой энергетики, предполагают доведение мощностей в ближайшие два года до почти 750 МВт (450 МВт. ВЭС и более 285 МВт. СЭС).

С одной стороны, сходная ситуация складывается и в ряде других регионов России, прежде всего южных, отличающихся повышенными значениями природного потенциала солнечной и ветровой энергии, в горных районах также рассматривается возможность использования энергии малых рек. Начиная с 2014–2015 годов до начала 2020-го общая установленная мощность ветровых и солнечных электростанций в Российской Федерации выросла почти с нуля до более 350 МВт. ВЭС и более 1200 МВт. СЭС [10], с учётом ВЭС и СЭС Республики Крым, построенных до 2014 года, соответственно, порядка 500 МВт и 1500 МВт. Общие целевые показатели ввода мощностей с 2014 по 2024 годы — более 3,4 ГВт. ВЭС и более 2,2 ГВт. СЭС, а также более 200 МВт малых ГЭС.

Большая часть введённых в строй и планируемых солнечных и ветровых электростанций приходится на территории, соседние с Калмыкией, то есть субъекты Южного, Северокавказского и Приволжского федеральных округов. На втором месте — Южный Урал; на третьем — юг Сибири. Мощный рост возобновляемой энергетики в России связан с приходом на рынок крупных игроков, обладающих достаточными ресурсами, созданием нормативной базы и разработкой комплекса мер государственной поддержки, что работает не только для Калмыкии, но и для остальных регионов.

  
Первая очередь Малодербетовской СЭС (мощность 15 МВт)

Уникальные особенности Калмыкии с точки зрения потенциала и развития ВИЭ-энергетики

В настоящий момент уникальность Калмыкии заключается в весе, которую ВИЭ занимают или могут занять в энергосистеме и экономике республики в целом. В работах, опубликованных ранее, автор отмечал, что благодаря сочетанию природных, хозяйственных и социальных условий возобновляемая энергетика может или даже должна сыграть главную роль в общем социально-экономическом развитии республики. Калмыкия может стать своего рода «зелёным» энергетическим хинтерландом*, не только полностью обеспечивающим свои потребности за счёт возобновляемых источников энергии, но и поставляющим бóльшую часть энергии, вырабатываемой солнечными и ветровыми станциями на своей территории, в соседние регионы.

Сопоставимый комплекс условий можно наблюдать в некоторых регионах Южной Сибири, таких как Республика Алтай или Республика Тува, в пределах же европейской части России Калмыкия в этом плане является уникальной.

В настоящее время мы можем убедиться, что данный сценарий реализуется. Общий объём потребления электроэнергии в Калмыкии — около 500 млн кВт·ч в год. До последнего времени практически вся электроэнергия в республику поставлялась из других регионов. Уже возведённые 250 МВт ветровых и солнечных станций вывели Калмыкию на первое место в России по показателю мощностей на основе ВИЭ на душу населения (порядка 1 кВт на человека). Теоретически, они уже способны вырабатывать количество электроэнергии, сопоставимое с текущими потребностями Калмыкии. А их наращивание до 700 МВт в ближайшие годы будет означать почти трёхкратный рост выработки электроэнергии. Иными словами, не менее половины «зелёной» электроэнергии можно будет поставлять за пределы республики даже при определённом наращивании внутреннего энергопотребления. Это превратит Калмыкию в уникальную территорию уже не только на уровне России, где на Калмыкию придётся более 10% всех ветровых и солнечных мощностей (при том, что численность населения республики — всего 0,2% от общероссийской), но и, возможно, в мировом масштабе.

Калмыкия оставалась до последнего времени одним из самых депрессивных в экономическом отношении регионов России с минимальными показателями валового регионального продукта (ВРП) на душу населения — примерно вдвое ниже среднего по России (320 тыс. против 650 тыс. рублей в 2019 году [11]).

Основой, точнее, практически единственной работающей отраслью реального сектора экономики Калмыкии в постсоветский период является сельское хозяйство. В 2019 году на него в стоимостном выражении пришлось 27 млрд рублей [12] или 68% всей отгруженной продукции в Калмыкии.

При этом основным потенциальным конкурентным преимуществом Калмыкии является наиболее благоприятный среди регионов России набор предпосылок для развития возобновляемой энергетики: солнечной, ветровой, а также биоэнергетики на основе отходов сельского хозяйства. Он определяется сочетанием высокой концентрации природного потенциала ВИЭ и низкой плотности населения и инфраструктуры республики (средняя плотность населения Калмыкии — 3,6 человек на 1 к м², а без учёта столицы республики Элисты, где проживает почти 40% населения республики, даже около двух человек на 1 к м²), что означает отсутствие проблем с размещением энергетических станций на основе ВИЭ.

В настоящее время развитие возобновляемой энергетики создаёт или уже создало в Калмыкии новую отрасль экономики, способную вывести развитие республики на качественно новый уровень. Достаточно сказать, что объём инвестиций в уже построенные 250 МВт мощностей ветровых и солнечных станций составил порядка 25 млрд рублей или около 30% от всего ВРП Калмыкии.

Возможность отказа от покупки электроэнергии извне и, напротив, выручка от её поставки потребителям в Калмыкии и в другие регионы способны увеличить объём и изменить структуру товарооборота, одновременно снизив затраты хозяйствующих субъектов республики. Выработка и продажа 300–400 млн кВт·ч электроэнергии на уже имеющихся мощностях означает дополнительный объём выручки генерирующих компаний до одного миллиарда рублей; при продолжении ввода в действие новых станций — до нескольких миллиардов рублей. При этом заявленные к 2022 году 700 МВт не являются пределом. Общая площадь объектов генерации в этом случае составит величину порядка 50 к м², то есть менее 0,1% территории республики, что при крайне низкой плотности населения и инфраструктуры Калмыкии означает сохранение большого резерва площадей для размещения новых станций. Теоретически, их мощности могут быть в долгосрочной перспективе увеличены даже не в разы, а в десятки раз, до 5–10 ГВт и более.

Иными словами, строительство новых энергетических объектов на основе ВИЭ решает или способно решить одновременно задачи экономического роста и диверсификации экономики республики со смещением в сторону новых высокотехнологичных направлений, что означает вывод экономики республики на качественно новый уровень.

Возможные следствия, нерешённые проблемы и пути развития ВИЭ-энергетики в Калмыкии

От развития возобновляемой энергетики в Калмыкии можно ожидать целого комплекса прямых и сопутствующих положительных эффектов, включая: повышение надёжности и снижение стоимости энергоснабжения для потребителей; развитие инфраструктуры; появление и развитие сопутствующих предприятий и отраслей, в частности, сервисных служб, производств материалов, комплектующих, оборудования, системы подготовки кадров для возобновляемой энергетики; создание новых предприятий и расширение существующих за счёт новых возможностей, открывающихся в связи с ростом энерговооружённости республики.

В свою очередь, это означает создание новых рабочих мест и повышение доходов граждан, а также рост поступлений в бюджет и ВРП Калмыкии.

Это может улучшить и демографическую ситуацию. Начиная с 1990-х годов Калмыкия испытывает депопуляцию. Несмотря на положительный естественный прирост, резко отрицательное сальдо миграции приводит к ежегодному сокращению численности населения Калмыкии примерно на 1000–1500 человек в год (в 1990-е годы эта величина была больше). В итоге численность населения Калмыкии с 1990 года снизилась с 320 тыс. до 270 тыс. человек — почти на 20%. Создание как минимум нескольких сотен, а, возможно, и тысяч новых рабочих мест, что является очень существенной величиной в масштабах Калмыкии, может сдержать, если не развернуть, этот процесс.

Уже сейчас прогнозируется рост поступлений в бюджет Калмыкии. По оценке министра экономики и торговли республики З. О. Санджиевой, построенные станции дадут до 260 млн рублей налоговых поступлений в год, а за весь жизненный цикл — до 3,9 млрд рублей [7].

Однако это пока ожидаемые, но не наступившие эффекты, и реальные изменения в экономике и социальной сфере Калмыкии являются предметом дальнейшего мониторинга и исследований.

Нельзя сбрасывать со счетов и возможные отрицательные эффекты экологического характера — например, воздействие нового масштабного строительства на экосистемы северо-западного Прикаспия. Тем более что они уже длительное время находятся под давлением негативных факторов, в частности, опустынивания [13]. В данном случае любое новое строительство требует мониторинга и сопутствующих мероприятий по мелиорации земель и нейтрализации давления на экосистемы. Целесообразно увязывать развитие ВИЭ в республике с решением ряда экологических проблем региона.

Кроме того, строительство ряда крупных сетевых ветровых и солнечных станций само по себе не решает ряда энергетических проблем республики.

Построенные в настоящее время сетевые станции на основе ВИЭ привязаны в первую очередь к Элисте, а также к крупным районным центрам — Яшкулю и Малым Дербетам, и, очевидно, ориентированы на крупных потребителей и поставки электроэнергии за пределы республики. В то же время существует проблема ненадёжности и высокой стоимости энергоснабжения для многочисленных малых удалённых потребителей в небольших населённых пунктах и на животноводческих точках. Отметим, что в целом стоимость электроэнергии для потребителей Калмыкии на данный момент является самой высокой в России относительно их покупательной способности.

В данном случае, помимо строительства объектов генерации, необходима масштабная модернизация распределительной сети Калмыкии, включающей более 20 тыс. км линий электропередач со степенью физического износа, достигающей 70%, и потерями в сетях, составляющими около 25% от общего объёма потребления. Однако это требует затрат в объёме десятков миллиардов рублей, что сопоставимо со стоимостью строительства собственно электростанций.

В связи с этим параллельным актуальным направлением развития возобновляемой энергетики в Калмыкии является малая автономная энергетика для многочисленных сельских потребителей.

Автором проводились расчёты сравнительной экономической эффективности сетевого и автономного энергоснабжения, проведено ранжирование территории Калмыкии по степени благоприятности условий развития малой автономной энергетики, была предложена перспективная схема размещения объектов крупной сетевой и малой автономной генерации; результаты изложены в том числе в [14–16].

Калмыкия сталкивается также с проблемой дефицита воды, и энергоустановки, в том числе на ВИЭ, для подъёма глубинных вод на поверхности, очистки воды и полива также могут быть востребованы в большом объёме. В целом, потенциальный рынок малых автономных энергетических установок может быть оценён в величину до 100 МВт.

Ветряки Салынской ВЭС и Целинской ВЭС оснащены турбинами Vestas V-126-4,2MW

В настоящее время программа поддержки развития малой автономной энергетики, подобная уже существующей для крупных сетевых объектов, отсутствует, что является проблемой не только Калмыкии, но и других регионов. Установка солнечных батарей и ветрогенераторов осуществляется «стихийно» силами отдельных предпринимателей и потребителей. В Калмыкии этот процесс идёт сравнительно быстро, хотя точная его оценка на данный момент вряд ли возможна.

Выбор места для строительства работающих в настоящее время ветроэлектростанций следует признать удачным в физико-географическом отношении. Территория города Элисты и прилегающие площади находятся на вершинных поверхностях возвышенности Ергени с высокими значениями скоростей ветра. Наряду с данной территорией [включающей Целинное, Ики-Бурульское, Кетченеровское районно-муниципальные образования (РМО)] целесообразно рассмотреть Ставропольскую возвышенность на юго-западе республики (Городовиковское и Яшалтинское РМО), а также побережье Каспия (юго-восток Калмыкии, Лаганское РМО); во втором случае также заслуживает внимания исследование возможностей строительства офшорных ветропарков в акватории Каспийского моря.

Что касается солнечных электростанций, то с точки зрения природного потенциала предпочтительны южные районы Калмыкии (территории Лаганского, Черноземельского, Приютненского РМО). Протяжённость Калмыкии с севера на юг составляет 300 км; в том же направлении растёт и число часов с солнечным сиянием в году, что приводит к различиям в величинах поступающей на поверхность солнечной энергии.

Наконец, практически незадействованным ВИЭ остаётся биоэнергетика, связанная с отходами сельскохозяйственного производства, в западных районах Калмыкии, главным образом растениеводства, в центральных и восточных — животноводства. Расчёты показывают, что биоэнергетика на отходах сельского хозяйства способна, даже при консервативных оценках, покрыть до 10% всего энергопотребления республики, в отдельных районах — существенно выше.

Выводы

Благодаря активному строительству солнечных и ветровых станций с 2018–2019 годов Республика Калмыкия к началу 2021-го вышла на первое место в РФ по душевому показателю мощностей ВИЭ — порядка 1 кВт. Реализация существующих планов дальнейшего строительства СЭС и ВЭС до 2022 года будет означать троекратный рост мощностей — примерно до 700 МВт, что позволит Калмыкии не только полностью покрывать собственные потребности в электроэнергии за счёт ВИЭ, но и поставлять бóльшую часть выработанной электроэнергии в другие регионы. Это делает Калмыкию уникальным регионом с точки зрения развития ВИЭ и их роли в экономике республики, в масштабе не только России, но, возможно, и всего мира.

В связи с этим можно ожидать комплексного социально-экономического эффекта для республики в целом и вывода её на качественно новый уровень развития. При этом потенциал наращивания мощностей ВИЭ, исходя из природных и экономико-географических условий Калмыкии, далеко не исчерпан, и мощности СЭС и ВЭС в долгосрочной перспективе могут быть увеличены на порядок за счёт ряда территорий республики, обладающих высоким природным потенциалом ВИЭ в сочетании с низкой плотностью населения и инфраструктуры. Помимо этого, незадействованным на данный момент остаётся высокий потенциал биоэнергетики, связанной с отходами сельского хозяйства.

Возведение крупных сетевых генерирующих объектов на основе ВИЭ не решает энергетических проблем многочисленных малых удалённых потребителей, связанных с небольшими населёнными пунктами и сельскохозяйственными предприятиями. В данном случае оптимальным решением может стать параллельное развитие малой автономной энергетики.

* Хинтерланд (нем. hinterland) — район, прилегающий, тяготеющий к промышленному, торговому центру, порту и т.п., иными словами, зона влияния крупного транспортного узла.